本申請涉及無線測試和計量領(lǐng)域，尤其涉及一種射頻源。

背景技術(shù)：

汞離子微波頻標(biāo)是一種新型頻率標(biāo)準(zhǔn)源，采用了不同于氫、銣、銫等傳統(tǒng)原子頻標(biāo)的全新工作原理。其具有基本不受實物粒子和外場的擾動，運動效應(yīng)小和量子態(tài)相干時間長等內(nèi)在特點，譜線寬度極窄，各種頻移很小。其中一個主要的原因是通過在離子阱施加靜電場、磁場或者射頻場，將工作離子囚禁于超高真空的離子阱中心，使離子完全孤立，處于“完全靜止?fàn)顟B(tài)”，不受到外界的干擾，因此可大大提高汞離子微波頻標(biāo)的性能指標(biāo)。

目前進行汞離子微波頻標(biāo)離子阱的研究時，一般利用信號發(fā)生器產(chǎn)生微波信號，經(jīng)功率放大器放大，后利用互感線圈進行放大，得到射頻信號進行囚禁實驗，這存在以下問題：囚禁射頻源的頻率較低，一般在500kHz～1MHz；囚禁射頻源輸出的電壓幅度穩(wěn)定度較差，一般在1％左右；不利于集成和小型化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源，用以解決目前汞離子微波頻標(biāo)用囚禁射頻源頻率較低、穩(wěn)定度較差的問題。

本申請實施例提供一種用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源，包括振蕩器、移相分路模塊、第一功放模塊、第二功放模塊、升壓器、第一可調(diào)電容、第二可調(diào)電容、離子阱；所述振蕩器，用于產(chǎn)生振蕩信號；所述移相分路模塊，用于將所述振蕩信號分為兩路相位相反、頻率相同的信號，分別為正相振蕩、反相振蕩；所述第一功放模塊，用于放大所述正相振蕩，產(chǎn)生正相振蕩放大信號；所述第二功放模塊，用于放大所述反相振蕩，產(chǎn)生反相振蕩放大信號；所述升壓器，與所述第一功放模塊和所述第二功放模塊的輸出相連，用于對所述正相振蕩和反相振蕩進行升壓，產(chǎn)生正相振蕩升壓信號和反相振蕩升壓信號；所述正相振蕩升壓信號輸入到所述離子阱的第一電極；反相振蕩升壓信號輸入到所述離子阱的第二電極。

優(yōu)選地，所述用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源，還包含第一可調(diào)電容和第二可調(diào)電容；所述第一可調(diào)電容并聯(lián)在所述離子阱第一電極；所述第二可調(diào)電容并聯(lián)在所述離子阱第二電極。

優(yōu)選地，所述振蕩信號的頻率f，滿足1MHz≤f≤6MHz。

優(yōu)選地，所述正相振蕩放大信號的電壓v+和反相振蕩放大信號的電壓v-，滿足10V≤v+≤60V，10V≤v-≤60V。

優(yōu)選地，所述正相振蕩升壓信號電壓峰峰值u+和反相振蕩升壓信號電壓峰峰值u-，滿足1500V≤u+≤3000V，1500V≤u-≤3000V。

優(yōu)選地，所述離子阱的容性值范圍為20pF～100pF。

優(yōu)選地，所述振蕩器為數(shù)字振蕩器。

優(yōu)選地，所述用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源還包含微控制器，用于對所述數(shù)字振蕩器進行控制。進一步地，所述囚禁射頻源還包含USB接口，所述微控制器通過USB接口與計算機相連接。

本申請實施例采用的上述至少一個技術(shù)方案能夠達到以下有益效果：經(jīng)升壓器輸出的兩路信號具有一致的對稱性，并且輸出頻率范圍很大，從1MHz到6MHz，輸出電壓幅度高，峰峰值可到3000V。輸出頻率信號的穩(wěn)定性非常高，頻率穩(wěn)定度可達1E-5/1h，輸出電壓幅度穩(wěn)定度為2E-4/30m。本發(fā)明還實現(xiàn)了集成和小型化的用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明囚禁射頻源的實施例框圖；

圖2為本發(fā)明囚禁射頻源的另一實施例框圖。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本申請具體實施例及相應(yīng)的附圖對本申請技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

以下結(jié)合附圖，詳細說明本申請各實施例提供的技術(shù)方案。

圖1為本發(fā)明囚禁射頻源的實施例框圖；本申請實施例提供一種用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源，包括振蕩器1、移相分路模塊2、第一功放模塊3、第二功放模塊4、升壓器5、第一可調(diào)電容6、第二可調(diào)電容7、離子阱8；所述振蕩器，用于產(chǎn)生振蕩信號；所述移相分路模塊，用于將所述振蕩信號分為兩路相位相反、頻率相同的信號，分別為正相振蕩、反相振蕩；所述第一功放模塊，用于放大所述正相振蕩，產(chǎn)生正相振蕩放大信號；所述第二功放模塊，用于放大所述反相振蕩，產(chǎn)生反相振蕩放大信號；所述升壓器，與所述第一功放模塊和所述第二功放模塊的輸出相連，用于對所述正相振蕩和反相振蕩進行升壓，產(chǎn)生正相振蕩升壓信號和反相振蕩升壓信號；所述正相振蕩升壓信號輸入到所述離子阱的第一電極；反相振蕩升壓信號輸入到所述離子阱的第二電極。

優(yōu)選地，所述用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源，還包含第一可調(diào)電容和第二可調(diào)電容；所述第一可調(diào)電容并聯(lián)在所述離子阱第一電極；所述第二可調(diào)電容并聯(lián)在所述離子阱第二電極。

優(yōu)選地，所述振蕩信號的頻率f，滿足1MHz≤f≤6MHz。

優(yōu)選地，所述正相振蕩放大信號的電壓v+和反相振蕩放大信號的電壓v-，滿足10V≤v+≤60V，10V≤v-≤60V。需要指出的是，此處的電壓v+、v-均為有效值。

優(yōu)選地，所述正相振蕩升壓信號電壓峰峰值u+和反相振蕩升壓信號電壓峰峰值u-，滿足1500V≤u+≤3000V，1500V≤u-≤3000V。升壓器，線圈匝數(shù)比為20～50。

優(yōu)選地，所述離子阱的容性值范圍為20pF～100pF。

圖2為本發(fā)明囚禁射頻源的另一實施例框圖。優(yōu)選地，所述振蕩器1為數(shù)字振蕩器。優(yōu)選地，所述用于汞離子微波頻標(biāo)的囚禁射頻源還包含微控制器9，用于對所述數(shù)字振蕩器進行控制。進一步地，所述囚禁射頻源還包含USB接口10，所述微控制器通過USB接口與計算機11相連接。

作為本發(fā)明的具體實施例，計算機通過USB與所述微控制器相連，對囚禁射頻源的輸出進行控制；顯示裝置12(例如液晶屏)與所述微控制器連接，用于顯示囚禁射頻源的參數(shù)，例如電壓、頻率等，還用于支持通過用戶輸入界面對輸出進行調(diào)節(jié)等；微控制器控制數(shù)字振蕩器，輸出設(shè)定頻率和振幅的正弦振蕩信號；輸出的正弦振蕩信號經(jīng)所述移相分路模塊后，被均分為兩路相位相反、幅度相同的振蕩信號(正相振蕩信號和反相振蕩信號)，兩路振蕩信號相位相差180度；正相振蕩信號和反相振蕩信號分別經(jīng)所述功放模塊進行功率放大，然后進入所述升壓器，通過升壓器進行升壓后分別輸出(正相振蕩升壓信號、反相振蕩升壓信號)至離子阱電極(第一電極、第二電極)，兩路分別連接可調(diào)電容器(第一可調(diào)電容、第二可調(diào)電容)，對輸出進行耦合匹配調(diào)節(jié)。

還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。